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A atenção para o desenvolvimento de projetos e fabricação das estruturas metálicas, garantem a obra todas as vantagens de uma construção metálica, por isso cada etapa deve ser elaborada conforme as orientações e sempre buscando a otimização de novos resultados.
Conhecer as necessidades de projeto e de fabricação são competências obrigatórias para um engenheiro calculista, portanto analise as opções a seguir e identifique a alternativa verdadeira.
Comprar e estocar matéria-prima, traçar e realizar detalhes das peças, soldar possíveis ligações prévias, preparar superfície e pintar, expedir para obra e montar através de parafusos e soldas são as principais etapas do processo de fabricação da estrutura. 
O processo siderúrgico consiste na transformação do minério de ferro em aço, caracterizado pela retirada de elementos indesejáveis e pela adição de outros elementos, para otimização das propriedades mecânicas do aço e melhor adaptação ao uso.
São algumas as etapas do processo de fabricação do aço, começando com a preparação das matérias-primas e finalizando com a expedição de materiais como chapas e perfis. Analise as informações a seguir sobre as outras etapas do processo.
I) No alto-forno é onde ocorre a junção do sínter e do coque em alta temperatura, para retirada do oxigênio e transformação do ferro em gusa.
II) No forno panela é onde o aço se encontra com as propriedades desejáveis e é esfriado e solidificado em formato de blocos.
III) Na laminação ocorre o alongamento de blocos de aço, a temperaturas elevadas ou ambiente, transformando eles em chapas ou perfis.
a. I e III apenas.
Devido ao surgimento de variadas necessidades de uso de estruturas metálicas e milhares possibilidades de formação de materiais com as propriedades mecânicas e as dimensões desejáveis, tornou-se possível projetar e executar uma estrutura que atenda as solicitações de forma mais econômica.
Cada estrutura possui a sua própria necessidade, algumas precisam ser mais leves, outras mais rígidas, outras vencer grandes vãos, entre mais objetivos. Dentre os materiais utilizados para montagem de estruturas, analise as alternativas e identifique a correta.
O perfil laminado é formado ainda no processo siderúrgico, na fase de laminação a quente, possui seção homogênea com alta eficiência e bom rendimento. 
Os elementos estruturais metálicos, quando solicitados ao esforço de tração, devem ser capazes de resistir a eles, com a função de evitar a deformação excessiva ou a ruptura da peça, que poderia causar danos a parte da construção ou até mesmo por completo.
Ao criar cinco novos tipos de aço-carbono, com alterados percentuais de elementos de liga, é necessário elaborar um novo teste de tração. Determine quais das opções abaixo indicam o resultado do teste dentro dos parâmetros para ser utilizado na construção civil.
Limite de resistência ao escoamento: 250 MPa; Limite de resistência à ruptura: 500 MPa; relação entre limite de ruptura e escoamento: 2,00. 
Quando se fala em sistemas estruturais em aço, as opções de combinações para formação desses sistemas são variadas, podendo ser constituídos por apenas perfis de alma cheia, treliças e estruturas mista aço-concreto ou até mesmo combinações entre todas.
Ao montar uma estrutura em aço antes de definir o tipo de material a ser utilizado é necessário conhecer os tipos de esforços solicitantes que ocorrem na peça. Analise as afirmativas a seguir e identifique a verdadeira.
Os pilares são geralmente submetidos a esforços axiais de compressão
A força exercida pelo vento sobre as edificações de múltiplos andares pode causar diversos problemas estruturais, tornando assim indispensável sua análise. O coeficiente de arrasto multiplicado pela pressão dinâmica do vento e pela área de incidência do vento determina a força resultante.
Considerando um edifício no litoral de uma cidade, com dimensões em planta de 30 metros por 30 metros e altura de 60 metros, identifique a alternativa correta sobre o valor do coeficiente de arrasto.
b. Aproximadamente 1,25
De acordo com a norma brasileira NBR-6123 - Forças Devido ao Ventos em Edificações - a pressão exercida pelo vendo sobre as partes das edificações deve ser calculada com a fórmula:
Onde V depende da velocidade característica e dos fatores de rugosidade, topográfico e probabilístico.
Sabendo que um galpão para depósito de uma fazenda está localizado na região nordeste do Brasil, em um terreno plano, e liso, tendo dimensões em planta inferiores a 20 metros e altura de 5 metros.Sabendo que a velocidade característica é 30m/s.
Qual é o valor da pressão dinâmica sobre a edificação?
e. 560 N/m2.
Quando uma estrutura é analisada pelo método dos estados limites é aceitável e desejável a deformação da mesma, para que trabalhe tanto em regime elástico, deformando à medida que a tensão aumenta, quanto plástico, deformando sem o aumento da tensão, porém sem que ocorra o rompimento.
Considerando a terça de uma cobertura metálica, identifique a deformação máxima que pode sofrer estando biapoiada com vão de doze metros, submetida a força de sucção causada pelo vento.
b. 10,00 cm
Cada elemento estrutural é submetido a carregamentos, e a probabilidade de atuarem juntos nem sempre convém, por isso, no método dos estados limites os coeficientes de ponderação são utilizados, e para cada tipo de carregamento e para cada situação há um valor específico.
Adotando 1 kN/m para peso próprio, 10 kN/m para carga permanente e 5 kN/m de sobrecarga, indique a opção que determina corretamente o valor do esforço cortante e do momento fletor, respectivamente, de uma viga biapoiada com oito metros, a partir de uma combinação última normal.
c. 89 kN e 178 kN∙m
O vento é o movimento de massas de ar, que são provocadas pelas diferenças de pressões na atmosfera, e esse movimento tem grande expressão sobre as estruturas metálicas, devido a sua leveza, ocasionada pela capacidade de resistir maiores esforços com seções menores e mais leves.
Os ventos são classificados em relação aos efeitos e as velocidades. Identifique a alternativa que indica a correta relação entre a classificação e a velocidade do vento.
a. Brisa: <10,7 m/s; calmaria: >0,0 m/s; tempestade: <32,6 m/s.
Ao calcular esforços normais de tração resistentes de cálculo devem ser considerados os efeitos que ocorrem tanto na seção bruta da peça, que é a seção ao longo do comprimento, quanto na seção líquida, que é a seção nos locais onde são posicionados os furos.
Considerando duas chapas, 19 x 300 mm, unidas por 9 parafusos de 20 mm, alinhados em 3 na horizontal e 3 na vertical.O material é aço A36.
Qual o valor do esforço normal de tração resistente da peça?
d. 1291 kN.
A resistência à compressão de cálculo deve sempre ser confirmada levando em consideração aspectos de flambagem local, considerando a esbeltez da seção, e aspectos de flambagem global, considerando o comprimento destravado e os tipos de vínculos nos extremos das barras.
Dado um perfil W 310 x 52 kg/m, em aço ASTM A36, com extremidades engastadas e comprimento de 3 m, determine a alternativa que apresenta o valor da resistência à compressão de cálculo.
a. 1416 kN.
A seção transversal de um perfil é totalmente relevante para o dimensionamento do mesmo, e combinando essa informação com a resistência ao escoamento do aço, o coeficiente de ponderação da resistência e os fatores de redução, é possível determinar as devidas resistências.
Considerando um pilar metálico, em aço MR 250, com índice de esbeltez reduzido e fator de redução total de flambagem local igual a 1,00, assinale a alternativa que representa a área de seção necessária para que o valor do esforço normal de compressão resistente de cálculo atenda a 500 kN.
c. 33,43 cm²
A área efetiva é dada pelo produto da área líquida com o coeficiente de redução de área líquida, na qual é igual a 1,00 quando as forças são transmitidas por todos os elementos da seção, já quando são transmitidas por partes, devem ser calculadas individualmente.Para a cantoneira L 60 x 6, com um furo para parafuso de 22 mm em cada aba, e no mesmo alinhamento, assinale a alternativa que apresenta o valor da área efetiva da seção em cm2?
a. 6,604
O limite do índice de esbeltez é dado pela maior relação entre o produto do coeficiente de flambagem pelo comprimento destravado e raio de giração, e que não deve ser superior a 200. O comprimento máximo de esbeltez é definido pela inversão da análise.
Para o perfil W 200 x 15 kg/m, engastado nos extremos, aço ASTM A36, assinale a alternativa que apresenta o valor do comprimento máximo para que esteja dentro do limite de esbeltez de compressão, e o índice de esbeltez reduzido para o respectivo comprimento.
d. 4,24 m e 1,13
Para dimensionamento de elementos estruturais, ou a descrição dos perfis que serão utilizados e suas devidas propriedades físicas e mecânicas são definidas pela análise das solicitações. Cada modelo de estrutura, para cada finalidade de uso, possui características individuais, tornando sempre necessário a análise estrutural.
Dado um perfil W 610 x 174 kg/m, Z igual a 5383, 30 cm³, altura total do perfil igual a 616 mm e espessura da alma 14 mm, alma e mesa compacta, em aço ASTM A 572, com vão de 10 m e com travamento lateral. Assinale a alternativa que demonstra a máxima carga distribuída que pode atuar sobre a viga, atendendo as considerações de segurança.
q= 135,07kN/m
No cálculo do parâmetro de esbeltez de um perfil devem ser levados em consideração propriedades geométricas e propriedades mecânicas do material utilizado, no caso do parâmetro para estruturas submetidas a esforço cortante, há apenas uma análise a ser realizada: flambagem por cisalhamento.
Considerando o perfil W 410 x 85 kg/m, altura total igual a 417 mm e espessura da alma igual a 10,9 mm, aço ASTM A 572, totalmente travado lateralmente, seção da alma compacta, determine o esforço cortante resistente de cálculo.
e. 855,34 kN.
Estruturas metálicas, para serem dimensionadas, é necessário conhecer inicialmente os esforços solicitantes que atuam sobre a mesma, depois são determinados os tipos de materiais mais convenientes ao uso, que são pré-dimensionados, e se caso a resistência de cálculo for maior que a solicitação ponderada, o material é aprovado para a estrutura.
Considerando o perfil W 150 x 18 kg/m, onde Z equivale a 139, 4 cm³, aço ASTM A 572, totalmente travado lateralmente, seção da mesa e da alma compacta, determine o menor momento fletor resistente de cálculo.
MRD=43,72kNm
Inicialmente deve-se conhecer os carregamentos que atuam sobre a estrutura e quais os esforços solicitantes que os mesmos ocasionam, depois são feitos os pré-dimensionamentos, seguidos dos dimensionamentos, atendendo todos os requisitos de resistência, e por fim é elaborado o detalhamento do projeto de estruturas metálicas.
Considerando o perfil soldado VS 200 x 22 kg/m, onde Z equivale a 225 cm³, aço ASTM A 36, totalmente travado lateralmente, seção da mesa e da alma compacta, determine o maior carregamento distribuído que pode atuar sobre uma viga de 3 metros.
q= 45,45kN/m
O parâmetro de esbeltez de parte de um perfil está diretamente relacionado à determinação da resistência para essa parte, portanto é necessário reconhecer onde ocorre as fragilidades ao exercer momento fletor sobre a estrutura para determinar as devidas resistências mínimas do perfil.
Dado o perfil W 410 x 60 kg/m, com largura da base igual a 178 mm e espessura da base 12,8 mm, aço ASTM A 572, identifique a alternativa que representa o parâmetro de esbeltez da peça para a flambagem local da mesa, sendo o coeficiente plástico 0,38.
lambda = 6,95, lambda p = 9,15 , portanto a seção da mesa é compacta
Existem três maneiras diferentes para indicar os cordões de solda: a primeira refere-se à solda de filete, que é feita na união dos elementos sem necessidade de cortes, a segunda refere-se à solda de penetração total, e a terceira refere-se à solda de penetração parcial que é feita sobre os cortes, entalhes ou chanfros para encaixe das peças.
b. Perna do filete, garganta efetiva, comprimento do cordão e área efetiva da soldaAssinale a alternativa que apresenta as dimensões que devem ser analisadas em uma solda de filete.
As ligações responsáveis pela conexão entre a estrutura metálica e a estrutura de concreto armado, chamada de sapata quando fundação rasa e bloco quando fundação profunda, são denominadas ligações de base. A ligação ocorre por chumbadores colocados dentro do concreto e depois encaixados por chapas de base na face superior para devida montagem.
Ligações rígidas ou flexíveis podem ser executadas na base da estrutura. Considerando uma ligação de base flexível, assinale a alternativa que descreve corretamente as principais características.
Geralmente 2 chumbadores, fundação mais barata, estrutura mais cara
No dimensionamento e detalhamento das ligações as características construtivas também devem ser consideradas, como por exemplo distâncias mínimas e máximas entre furos, entre furos e bordas, entre outros detalhes. Atendendo a esses detalhes, assim como os outros previamente considerados é garantida a qualidade da estrutura.
Sabendo que são consideradas por Norma as distâncias mínimas e máximas entre furos e bordas, identifique a alternativa que as representam corretamente.
e. Afastamento entre furo e borda > ,5*dB e < 12*t ou < 150 mm.
No dimensionamento dos elementos estruturais de uma edificação, devem ser considerados os tipos de nós entre eles, ou seja, deve ser determinado se as conexões ou ligações entre os elementos serão flexíveis ou rígidas. Na prática nenhum dos modelos se tornam ideais conforme as considerações de projeto, mas existem técnicas que conseguem se aproximar suficientemente do modelo idealizado.
Em relação as ligações soldadas, assinale a opção que demonstra os tipos de soldas que podem ser utilizados para união de elementos metálicos estruturais.
Eletrodo revestido, proteção gasosa, arco submerso e eletrofusão
Por contato e por atrito é que as ligações parafusadas são determinadas, o primeiro refere-se ao contato, considerando que as solicitações agem transversais ao elemento estrutural, e o segundo refere-se ao atrito, considerando que as solicitações agem longitudinais ao elemento estrutural.
Identifique a alternativa que apresenta as devidas considerações a serem realizadas para verificar a eficiência da ligação parafusada.
c.Resistência do parafuso à tração e cisalhamento, resistência da chapa de ligação à esmagamento, rasgamento entre furo e borda e ruptura da seção líquida.
Lajes mistas são utilizadas em escala mundial, e a forma metálica, o principal elemento componente é produzido em diversos países, em diferentes formatos, isso ocorre porque em cada país existem Normas vigentes diferentes dos outros. Para a forma metálica ser utilizada devem ser elaborados testes pelos fabricantes e catálogos dos produtos devem ser divulgados pelos mesmos.
Em relação a constituição de laje mista, identifique a alternativa correta.
b. Formas metálicas, armadura negativa e concreto
Mesmo com tantos modelos de lajes disponíveis no mercado, não existe o modelo perfeito ou ideal para as todas as situações. É necessário conhecer a arquitetura, o fim de utilização, os materiais disponíveis e a mão de obra necessária. A laje mista, assim como todas as outras possuem características ideais de construção.
Sabendo que as lajes mistas apresentam vantagens diferentes que as lajes convencionais, identifique a alternativa que as descreva de maneira correta e mais detalhada.
Dispensa o uso de formas, armação positiva e escoramento; limpeza na obra; rapidez e simplicidade na execução; e rigoroso controle de qualidade
Estruturas metálicas são muito resistentes e necessitam de menores seções que as estruturas de concreto, porém apresentam pouca rigidez, provocando relativa instabilidade na estrutura. Ao considerar uma estrutura mista de aço e concreto, nota-se então, uma estrutura ainda com seções reduzidase resistência e rigidez elevadas.
Em relação ao sistema estrutural misto, assinale a alternativa correta.
b. O sistema estrutural misto, consiste na combinação de um perfil de aço em conjunto com o concreto armado.
Na montagem de vigas mistas, dependendo da combinação aço e concreto não é necessário o uso de formas ou de escoramentos, pois o próprio perfil metálico pode ser capaz de modular e suportar o carregamento atuante sobre a estrutura durante o período de construção.
Assinale a alternativa que apresenta os carregamentos que devem ser considerados em uma viga mista para o caso de execução sem escoramento.
c. Peso próprio e carga de elementos construtivos
Os pilares mistos de aço e concreto podem ser dimensionados e executados em diversos formatos, desde que sejam consideradas as formas de transmissão dos esforços solicitantes assim como a resistência de cada elemento conforme definido pelas Normas.
Sobre o pilar misto de aço e concreto, identifique a alternativa correta.
e. Menores dimensões; maior resistência e rigidez; aço melhora resistência; concreto melhora rigidez.
Edificações comerciais podem ser definidas em edifícios de múltiplos andares, ou em obras térreas em estruturas metálicas, ou podem também ser em estrutura de concreto armado, mas com partes internas em estrutura metálica, chamadas de mezanino, que é frequente em shoppings centers.
Dentre as principais características da estrutura metálica, assinale a alternativa que aponta o principal motivo para se optar para um modelo comercial em estrutura metálica.
b. Redução de mão-de-obra e prazo de execução: retorno financeiro com a utilização da edificação
Geralmente as edificações industriais são denominadas de galpões, devido a sua grande extensão, com pequenas proporções reservadas para escritórios e áreas de convivência. A maior parte do espaço é disponibilizada para a colocação dos maquinários e produções da indústria.
Sobre a ponte rolante, elemento importante em um grande galpão industrial, assinale a alternativa que apesenta a correta definição.
b. A ponte rolante é um maquinário que percorre o galpão apoiada sobre vigas da estrutura
Atualmente existem diversas opções de modelos estruturais, pois cada vez mais ocorre a necessidade de busca por novos materiais componentes e pela economia de todo o processo visando o lucro final. Vale ressaltar que a disponibilidade dos materiais é regional, portanto, a qualificação da mão-de-obra, também.
Assinale a alternativa que apresenta as principais vantagens que construção metálica proporciona no critério de economia.
e. Redução da mão-de-obra e do tempo de execução.
Escolhido o modelo estrutural a ser adotado, de acordo com a viabilidade econômica estrutural da região, é necessário estudar a arquitetura para entender a proposta das características e desenvolver uma modelagem de forma eficaz e otimizada.
Considerando os critérios de modelagem dos elementos estruturais, identifique a opção correta a seguir.
c. Os pilares devem ser indicados onde houver alvenaria ou onde não interferir na arquitetura, nem a circulação.
No processo de modelagem, após indicar os elementos é necessário determinar o carregamento que atua sobre a estrutura. Edificações residenciais, comerciais, ou industriais, cada uma tem um modelo e uma utilização diferente, então, os carregamentos também devem ser diferenciados.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente a relação entre os esforços solicitantes internos e o elemento estrutural mais comuns nas estruturas.
e. Normal: pilar e treliça; Cortante: viga; Momento fletor: viga e laje.